ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CẦU DẦM CÁP HỖN HỢP(EXTRADOSED)

TrƯờng Đại học giao thông vận tải hà Nội Khoa công trình bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp thiết kế &tính toán cầu dầm cáp hỗn hợp (extradosed bridge) Giáo viên hớng dẫn! PGS-TS Trần đức nhiệm Giáo viên đọc duyệt! Nguyễn văn chừng Sinh viên thực hiện! Nguyễn trung kiên Trờng : ĐH Giao thông vận tải Hà Nội. Đồ án tốt nghiệp giới thiệu công trinh cầu Nguyễn trung kiên lớp cầu đHờng bộ a - k41 1 1 Tr ờng Đại học giao thông vận tải hà Nội Khoa công trình bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp thiết kế cầu dầm cáp hỗn hợp - extradosed bridge - Giáo viên h ớng dẫn ! PGS-TS Trần đức nhiệm Giáo viên đọc duyệt ! THS Nguyễn văn chừng Sinh viên thực hiện ! Nguyễn trung kiên Lớp : Cầu - Đ ờng bộ A K41 Tr ờng : ĐH Giao thông vận tải Hà Nội. "# $%&' ( ) *++( §å ¸n tèt nghiÖp giíi thiÖu c«ng trinh cÇu NguyÔn trung kiªn líp cÇu ®Hêng bé a - k41 2 2 Lêi nãi ®Çu Hµ Néi th¸ng 5 n¨m 2005. Sinh viªn : NguyÔn Trung Kiªn. §å ¸n tèt nghiÖp giíi thiÖu c«ng trinh cÇu NguyÔn trung kiªn líp cÇu ®Hêng bé a - k41 3 3 $",- ./0 123 4&56 7&8- 9:;-4 <=-> §å ¸n tèt nghiÖp giíi thiÖu c«ng trinh cÇu NguyÔn trung kiªn líp cÇu ®Hêng bé a - k41 4 4 $",- ./0 123 4&56 7&8- ?@1 <ABC0 Đồ án tốt nghiệp giới thiệu công trinh cầu Nguyễn trung kiên lớp cầu đHờng bộ a - k41 5 5 DE1 FE1 GHH H8- IE1 $%& <A-4 09&J0 KJ HL3-4 1 Nhận xét của giáo viên h ớng dẫn M 2 Nhận xét của giáo viên đọc duyệt 4 3 HN-4 OA3- 6 4 P9Q- R H9&J0 KJ ST U% V51 W9:T-4 5- 6 5 Ch ơng I Ph ơng án sơ bộ I : VQA 0LX6 <YB 7Z-4 9 6 Ch ơng II Ph ơng án sơ bộ I : VQA F&8- 0E1 ?[1 9=-4 38 7 Ch ơng III Ph ơng án sơ bộ I : VQA <QI 15W 9\- 9]W 72 8 Ch ơng IV So sánh lựa chọn PA thiết kế kĩ thuật 105 9 P9Q- RR H9&J0 KJ K^ 09A,0 109 10 109 11 126 12 154 13 201 14 209 15 232 16 281 17 322 Đồ án tốt nghiệp giới thiệu công trinh cầu Nguyễn trung kiên lớp cầu đHờng bộ a - k41 6 6 Tổng quan I Đặc điểm khu vực xây dựng cầu I.1 Đặc điểm về địa hình Thuỷ văn. - Chế độ thuỷ văn ít thay đổi +) MNCN : 1,55 m +) MNTT : 1,48m +) MNTN : -2,47 m - Khẩu độ thoát n ớc yêu cầu : L = 400m I.2 Đặc điểm về Địa chất - Đã tiến hành khoan tại 4 lỗ khoan ỏ vị trí xây dựng cầu dự kiến và có kết quả sau : +) Lớp 1 : Lớp sét pha cát trạng thái dẻo cứng : +) Lớp 2 : Cát pha sét trạng thái nửa cứng +) Lớp 3 : Cát hạt vừa bão hoà n ớc , trạng thái chặt +) Lớp 4 : Cát hạt thô bão hoà n ớc , trạng thái chặt Lớp Chiều dày H m Hệ số rỗng e Độ sệt B KN/m 3 Lực dính C KN/m 2 C ờng độ R KN/m 2 Góc ma sát độ 1 8,5 0,7 0,4 18 14 120 22 2 7,5 0,5 0,2 18 12 250 25 3 9,6 18 6 250 38 4 Vô hạn 18 330 40 II Các phHơng án và phHơng pháp xây dựng II.1 Quy trình thiết kế và các nguyên tắc chung II.1.1 Quy trình thiết kế - Quy trình thiết kế : Quy trình thiết kế đ ờng ôtô - Quy trình thiết kế cầu cống : 22TCN 272 05 (Bộ GTVT) II.1.2 Các nguyên tắc thiết kế - Công trình đ ợc thiết kế vĩnh cửu , có kết cấu thanh thoát phù hợp vơi squy mô của tuyến đ ờng. Đồ án tốt nghiệp giới thiệu công trinh cầu Nguyễn trung kiên lớp cầu đHờng bộ a - k41 7 7 - Đáp ứng đ ợc yêu cầ quy hoạch , phân tích t ơng lai của tuyến đ ờng. - Thời gian thi công ngắn. - Thuận tiện cho công tác duy tu bảo d ỡng - Giá thành xây dựng thấp. II.2 Các thông số kĩ thuật cơ bản. II.2.1 Quy mô xây dựng - Cầu đ ợc thiết kế vĩnh cửu với tuổi thọ >100 năm. II.2.2 Tải trọng thiết kế - Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu : 22TCN 272 - 2005 +) Hoạt tải thiết kế : HL93 +) Tải trọng Ng ời : 3 KN/m 2 - Hệ số tải trọng +) Tĩnh tải giai đoạn 1 : 1 = 1,25 +) Tĩnh tải giai đoạn 2 : 2 = 1,5 +) Hoạt tải : 1 = 1,75 - Hệ số động (hệ số xung kích ) : IM = 1+ 25 / 100 = 1,25 II.2.3 KHổ cầu thiết kế - Mặt cắt ngang thiết kế cho 2 làn xe với vận tốc thiết kế : V=60 km/h - Mặt cắt ngang khổ : K = 4x7,5+2x1,5 +) Phần xe chạy : B xe = 4x3,75 m +) Phần lề bộ hành : B le = 2x1,5m II.2.4 KHổ thông thuyền - Sông thông thuyền cấp I : +) Tĩnh cao : H = 10 m +) Tĩnh ngang : B = 80m II.2.5 Trắc dọc cầu - Cầu nằm trên đ ờng cong tròn R = 3000 m - Độ dốc dọc cầu : i = 3% Đồ án tốt nghiệp giới thiệu công trinh cầu Nguyễn trung kiên lớp cầu đHờng bộ a - k41 8 8 III Các phHơng án cầu và so sánh lựa chọn . III.1 Nguyên tắc lựa chọn ph ơng án cầu - Đáp ứng yêu cầu thông thuyền - Giảm tối thiểu các trụ giữa sông - Sơ đồ nhịp cầu chính xét đến việc ứng dụng công nghệ mới nh ng có u tiên việc tận dụng thiết bị công nghệ thi công quen thuộc đã sử dụng trong n ớc. - Đảm bảo tính khả thi trong quá trình thi công. - Đạt hiệu quả kinh tế cao , giá thành rẻ. §å ¸n tèt nghiÖp giíi thiÖu c«ng trinh cÇu NguyÔn trung kiªn líp cÇu ®Hêng bé a - k41 9 9 [...].. .Đồ án tốt nghiệp TKsb1- pa cầu dây văng 9 Phần I : Thiết kế sơ bộ các Phương án cầu Chương i : Phương án sơ bộ i Thiết kế Cầu dây văng I Giới thiệu chung về phương án I.1 Tiêu chuẩn thiết kế - Quy trình thiết kế : 22TCN 272 01 Bộ Giao thông vân tải - Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18 79 Bộ Giao thông vân tải - Tải trọng thiết kế : HL93 , đoàn Người... phần chân lan can và gờ chắn bánh +) Thi công lớp phủ mặt cầu +) Lắp dựng hệ thống lan can , tay vịn và hệ thống đèn chiếu sáng trên cầu +) Căng chỉnh từng dây văng trên toàn cầu để đạt được độ võng mong muốn +) Hoàn thiện cầu và đưa vào sử dụng Nguyễn trung kiên 31 lớp cầu đường bộ a - k41 Đồ án tốt nghiệp TKsb2- pa cầu đúc hẫng 32 Chương II : Phương án sơ bộ II Thiết kế Cầu liên tục BTCT DƯL Thi công... KCN cầu dẫn như sau : - Lắp dựng trụ tam Nguyễn trung kiên 30 lớp cầu đường bộ a - k41 Đồ án tốt nghiệp TKsb1- pa cầu dây văng 31 - Lắp dung dàn đỡ, dầm ngang, dầm dọc và sàn công tác - Lắp dụng đà giáo, ván khuôn, cốt thép, gối dầm, gối dầm đổ bê tông - Khi bê tông đạt cuờng độ tiến hành căng DƯL - Tháo dỡ đà giáo, ván khuôn, cốt thép, gối dầm, gối dầm đổ bê tông - Lắp dung dàn đỡ, dầm ngang, dầm. .. trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18 79 Bộ Giao thông vân tải Nguyễn trung kiên 32 lớp cầu đường bộ a - k41 Đồ án tốt nghiệp TKsb2- pa cầu đúc hẫng 33 - Tải trọng thiết kế : HL93 , đoàn Người bộ hành 300 Kg/m2 II.2 sơ đồ kết cấu II.2.1 Kết cấu phần trên - Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 4 @40+45+80+120+80+45+4@40 m - Kết cấu cầu không đối xứng gồm 5 nhịp dẫn phía bên trái và 4 nhịp... công tác tính toán và thiết kế thì ta thiết kế tháp cầu 2 bên là như nhau , do vậy ta chỉ cần tính toán cho 1 tháp - Tháp cầu dùng loại thân hộp đặc đổ BT tại chỗ Bê tông chế tạo M300 - Phương án móng : Móng cọc đài cao ,cọc khoan nhồi đường kính 1,5m - Tháp cầu được cấu tạo như sau : +) Chiều cao toàn bộ của tháp h th = 62,5 m +) Chiều cao từ bệ tháp đến đáy dầm : hct= 12,6m +) Chiều cao từ đáy dầm đến... hdt = 2,5m III.2 Tính toán thiết kế III.2.1 - Tính trọng lượng của tháp : 2000 700 700 500 500 2500 3000 20857,1 600 2000 1500 1000 1750 75 1750 62500 14785,1 750 750 6308,7 1050 1050 17100 Nguyễn trung kiên 1050 1050 17100 19 1050 1050 13350 lớp cầu đường bộ a - k41 Đồ án tốt nghiệp TKsb1- pa cầu dây văng 20 - Bảng tính toán trọng phản lực truyền xuống 1 chân tháp + Do tĩnh tải (Chưa tính hệ số tĩnh... dây neo và dây thứ i do hoạt tải +) Ao,Ai : Diện tích dây neo và dây thứ i +) lo , li : Hình chiếu của dây neo và dây thứ i ên mặt bằng - Điều kiện đảm bảo về độ cứng : yi < {y} Nguyễn trung kiên 18 lớp cầu đường bộ a - k41 Đồ án tốt nghiệp TKsb1- pa cầu dây văng 19 III Tính toán kết trụ tháp III.1 Cấu tạo tháp và trụ tháp - Do điều kiện địa hình và địa chất tại khu vực đặt tháp ở 2 phía cầu là tương... , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo M300 - Mố của kết cấu nhịp dẫn được đặt trên móng cọc khoan nhồi D=1,5m III tính toán kết cấu nhịp III.1 Yêu cầu tính toán cho phương án sơ bộ - Trong phương án sơ bộ yêu cầu tính toán KCN trong giai đoạn khai thác - Tiết diện tại hai mặt cắt + Mặt cắt gối (mặt cắt đỉnh trụ) + Mặt cắt giữa nhịp Nguyễn trung kiên 34 lớp cầu đường bộ a - k41 ... kính 1,5m - Phương án móng : Móng cọc đài cao I.2.2.3 - Cấu tạo mố cầu - Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo M300 - Mố được đặt trên móng cọc khoan nhồi 1.5m II Tính toán kết cấu nhịp cầu dây văng II.1 Chọn sơ đồ nhịp cầu Với cầu dây văng có thể có các sơ đồ một, hai, ba và nhiều nhịp, trong đó hệ ba nhịp là hệ đặc trưng của cầu dây văng, nó có ưu điểm về kết cấu, khả năng... 20 (cọc) Bố trí thành như hình vẽ n = 1,5 - Chiều dài cọc bố trí là 42,6 m Nguyễn trung kiên 23 lớp cầu đường bộ a - k41 Đồ án tốt nghiệp TKsb1- pa cầu dây văng 24 3@3750 1050 13350 1050 - Sơ đồ bố trí cọc trong móng bệ tháp 4@3750 1050 1050 17100 IV - Tính toán thiết kế mố cầu IV.1 Kích thước thiết kế mố IV.1.1 Cấu tạo mố M1 6500 20300 500 200 1700 4000 6460 2460 1500 2000 1200 2500 1000 6500 IV.1.2